当今地球细胞生物最早的祖先距今约42亿年前，其为类似原核的厌氧乙酸菌，有抗病毒免疫系统；其基因组大小约为2.5Mb，编码了2600个蛋白。
是否曾想过，不管是如细菌的低等生物，还是高等的哺乳动物，他们在生命的底层逻辑都有很多相似的地方，比如都有相似的DNA遗传编码、相似的蛋白合成、相似的氨基酸使用，同时，都利用ATP提供能量。这些都说明了生命的共同起源。不管后续生物如何演化，变得如何高等、复杂，其仍然保留着生命形成之初的印记。
当然，关于细胞生物最早的共同祖先，之前也有很多相关的假说和研究。比如大撞击假说（Late Heavy Bombardment），认为共同祖先无法在大撞击中幸存，因此细胞生物的共同祖先应该晚于大撞击时期。
大撞击假说：发生在37亿-39亿年前，该阶段有大量的彗星和陨石砸向内太阳系岩质星体，包括地球和月球。特别是月球土壤样本的一些证据，似乎能够证实大轰炸假说。当然，这还只是假说，还存在很多质疑。
本研究不再局限于上述假说，使用了relaxed-clock模型，通过五类旁系同源酶序列，重新估计了细胞生物最早的共同祖先，发现其存在于42亿年前。估计其基因组大小为2.75 Mb (2.49–2.99 Mb)，编码2,657 (2,451–2,855)个蛋白。
该共同祖先很可能是厌氧菌，因为没有发现其含有末端氧化酶的存在。相反地，发现了很多基因参与还原性乙酰辅酶A通路（Wood-Ljungdahl Pathway）,说明其可以在厌氧环境下通过有机异养或者自养而繁殖生存。此外，该共同祖先还可能存在糖异生和糖酵解能力。不过没有发现该共同祖先有光合作用的能力。
Wood-Ljungdahl Pathway: 也被称为还原性乙酰辅酶 A (乙酰辅酶 A) 途径。该途径使这些生物体能够使用氢 (H2) 作为电子供体，二氧化碳 (CO2) 作为电子受体。在该途径中，二氧化碳被还原为一氧化碳 (CO) 和甲酸 (HCOOH) 或直接还原为甲酰基 (R-CH=O)，甲酰基被还原为甲基 (-CH3)，然后与一氧化碳和辅酶 A 结合产生乙酰辅酶 A。
有强烈的证据显示该祖先存在ATP合成酶；同时可能存在同化硝酸盐通路和硫酸盐还原通路。此外，也发现该祖先可能还有CRISPR–Cas相关蛋白，可能和抗病毒免疫有关，提示早期的细胞生物已经和病毒存在演化竞争了。
该祖先如果是有机异养型的，那么它需要其他自养型生物提供有机化合物作为异养原料。
当然，如果它是化学自养型，那么它只需要环境中的氢气和二氧化碳即可，同时，它的代谢产物还会为其他生物提供生态位。本研究在该祖先中发现了逆解旋酶的存在（嗜热原核生物代表性酶），说明其可能生活在海底热泉附近，利用环境中的氢气进行化学自养。当然，该祖先也可能生活在海洋表面，利用大气中的氢气自养生存，不过缺乏更有力的证据支持。而且，生活在海洋底部能够更好地帮助生物逃避陨石大撞击的影响。
不管怎样，作为当今细胞生物的共同祖先，其在早期的地球生态环境演化中起了重要作用，包括氢循环和碳固定。当然，细胞生物形成之前的生命演化史，还有待更多研究。
资料来源：
Moody, E. R., Alvarez-Carretero, S., Mahendrarajah, T., Clark, J. W., Betts, H., Dombrowski, N., ... & Donoghue, P. C. (2024). The nature of the Last Universal Common Ancestor and its impact on the early Earth system. Nature Ecology and Evolution.
